2019年第47卷第4期文章目次
2019, 47(4):539-545.
摘要:
FY3D極軌氣象衛星作為最新一代的極地軌道氣象衛星，其圖像數據包含了豐富的植被、河流、山區等地表信息，對陸地資源調查、地表類型變化監測等具有重要作用。但幾乎每軌遙感圖像大約有2/3區域都被云霧覆蓋，無法直接獲取云層下的地表信息用于產品應用。本文研究晴空數據合成技術，首次提出反射率最小合成法、植被指數最大合成法和西格瑪合成法的3個標準聯合運用的晴空合成技術，利用先進的多時次氣象衛星遙感數據合成技術，自動生成FY3D中分辨率光譜成像儀(MERSIII) 250 m分辨率晴空遙感數據，較好地實現了云和云陰影的去除，生成的晴空效果良好，具備了后續應用的價值。
FY3D極軌氣象衛星作為最新一代的極地軌道氣象衛星，其圖像數據包含了豐富的植被、河流、山區等地表信息，對陸地資源調查、地表類型變化監測等具有重要作用。但幾乎每軌遙感圖像大約有2/3區域都被云霧覆蓋，無法直接獲取云層下的地表信息用于產品應用。本文研究晴空數據合成技術，首次提出反射率最小合成法、植被指數最大合成法和西格瑪合成法的3個標準聯合運用的晴空合成技術，利用先進的多時次氣象衛星遙感數據合成技術，自動生成FY3D中分辨率光譜成像儀(MERSIII) 250 m分辨率晴空遙感數據，較好地實現了云和云陰影的去除，生成的晴空效果良好，具備了后續應用的價值。
2019, 47(4):546-551.
摘要:
濕度測量技術繁多，露點測濕技術具有較大的優勢，基于露點測濕技術設計的儀器能在全量程內達到較高準確度。本文以《氣象儀器觀測方法指南》中公布的飽和水汽壓計算公式為基礎，結合誤差傳遞理論，計算得到不同等級露/霜點溫度標準不確定度下的相對濕度標準不確定度，以此探究露點測濕技術在準確度上的優勢。結果表明：在-60～60 ℃的全溫度范圍內，露點儀相對濕度測量標準不確定度在低溫高濕情況下較大；當環境溫度和露/霜點測量標準不確定度均為01 ℃時，相對濕度測量標準不確定度最大不超過20%，滿足《氣象儀器觀測方法指南》中對濕度標準器標準不確定度最低要求；當環境溫度和露/霜點測量標準不確定度分別為03 ℃（05 ℃）和01 ℃時，相對濕度測量標準不確定度最大不超過43%（70%）?？梢姷蜏厍闆r下，露點儀相對濕度測量標準不確定度優勢明顯。
濕度測量技術繁多，露點測濕技術具有較大的優勢，基于露點測濕技術設計的儀器能在全量程內達到較高準確度。本文以《氣象儀器觀測方法指南》中公布的飽和水汽壓計算公式為基礎，結合誤差傳遞理論，計算得到不同等級露/霜點溫度標準不確定度下的相對濕度標準不確定度，以此探究露點測濕技術在準確度上的優勢。結果表明：在-60～60 ℃的全溫度范圍內，露點儀相對濕度測量標準不確定度在低溫高濕情況下較大；當環境溫度和露/霜點測量標準不確定度均為01 ℃時，相對濕度測量標準不確定度最大不超過20%，滿足《氣象儀器觀測方法指南》中對濕度標準器標準不確定度最低要求；當環境溫度和露/霜點測量標準不確定度分別為03 ℃（05 ℃）和01 ℃時，相對濕度測量標準不確定度最大不超過43%（70%）?？梢姷蜏厍闆r下，露點儀相對濕度測量標準不確定度優勢明顯。
2019, 47(4):552-562.
摘要:
采用絕對誤差、相對誤差、〖JP2〗皮爾遜相關系數、樣本數量分布圖等統計方法對中國氣象局氣象探測中心下發的2012年8月至2017年7月天氣雷達組合風場顯示產品進行質量評估，結果表明：①該產品與探空風場有較高的相關性，兩種資料沒有系統性差異，風向相關性優于風速；②隨高度升高，該產品和探空資料的相關系數變差，500 hPa以下高度的風場數據可用性較高；③產品質量與降水有著密切的關系，天氣尺度的穩定性降水有利于提高風場反演質量，非氣象回波、強對流天氣情況下雷達反演風場質量均會下降。④產品質量與地形復雜程度有一定的關系。
采用絕對誤差、相對誤差、〖JP2〗皮爾遜相關系數、樣本數量分布圖等統計方法對中國氣象局氣象探測中心下發的2012年8月至2017年7月天氣雷達組合風場顯示產品進行質量評估，結果表明：①該產品與探空風場有較高的相關性，兩種資料沒有系統性差異，風向相關性優于風速；②隨高度升高，該產品和探空資料的相關系數變差，500 hPa以下高度的風場數據可用性較高；③產品質量與降水有著密切的關系，天氣尺度的穩定性降水有利于提高風場反演質量，非氣象回波、強對流天氣情況下雷達反演風場質量均會下降。④產品質量與地形復雜程度有一定的關系。
2019, 47(4):563-570.
摘要:
風廓線雷達二維顯示系統無法顯示三維風場，針對此問題，本文研究了基于WebGL的風廓線雷達風場的三維可視化方法。文中介紹了基于WebGL的三維圖形渲染技術的原理和優勢，詳細闡述了風廓線雷達風場的三維建模和渲染方法，在此方法的基礎上，開發了B/S模式的風廓線雷達風場三維可視化系統，并介紹了系統的功能特點和優勢。相對于風廓線雷達二維顯示系統，三維可視化系統以更直觀、逼真的形式展現了風場的空間分布，用戶能夠以任意視角觀察三維風場，便于氣象工作者分析風場輻合(輻散)、邊界層輻合線，為強對流天氣監測預報工作提供一種有效的技術手段。
風廓線雷達二維顯示系統無法顯示三維風場，針對此問題，本文研究了基于WebGL的風廓線雷達風場的三維可視化方法。文中介紹了基于WebGL的三維圖形渲染技術的原理和優勢，詳細闡述了風廓線雷達風場的三維建模和渲染方法，在此方法的基礎上，開發了B/S模式的風廓線雷達風場三維可視化系統，并介紹了系統的功能特點和優勢。相對于風廓線雷達二維顯示系統，三維可視化系統以更直觀、逼真的形式展現了風場的空間分布，用戶能夠以任意視角觀察三維風場，便于氣象工作者分析風場輻合(輻散)、邊界層輻合線，為強對流天氣監測預報工作提供一種有效的技術手段。
2019, 47(4):571-580.
摘要:
為了精準判斷玉米所處生長階段，遠程實時監測玉米長勢，分析生長階段與田間環境要素間的關系，本文提出深度局部關聯神經網絡，克服了玉米生長階段識別中存在的多模態和模糊性問題，在Oxford VGGNet（Visual Geometry Group Net）模型中添加一個新的監督層，即局部關聯損失層，提高深層特征的判別能力。基于所提的玉米生長階段圖片識別新算法，拓展環境要素監測功能，設計一套基于深度學習的玉米農田監測系統。系統由玉米農田監測裝置和云端服務器組成，監測裝置采集玉米圖像、氣象要素和田間位置數據，通過4G無線發送給云端服務器，云端服務器利用深度局部關聯神經網絡識別生長階段，顯示結果并存入數據庫中。仿真試驗表明，深度局部關聯神經網絡平均識別準確率達到92.53%，較VGGNet的87.21%和LSTM的88.50%，準確率分別提高了532%和4.03%。實地測試結果表明，野外環境下系統準確率可達到91.43%，能夠穩定地對農田玉米生長情況進行監測，具有重要的應用價值。
為了精準判斷玉米所處生長階段，遠程實時監測玉米長勢，分析生長階段與田間環境要素間的關系，本文提出深度局部關聯神經網絡，克服了玉米生長階段識別中存在的多模態和模糊性問題，在Oxford VGGNet（Visual Geometry Group Net）模型中添加一個新的監督層，即局部關聯損失層，提高深層特征的判別能力。基于所提的玉米生長階段圖片識別新算法，拓展環境要素監測功能，設計一套基于深度學習的玉米農田監測系統。系統由玉米農田監測裝置和云端服務器組成，監測裝置采集玉米圖像、氣象要素和田間位置數據，通過4G無線發送給云端服務器，云端服務器利用深度局部關聯神經網絡識別生長階段，顯示結果并存入數據庫中。仿真試驗表明，深度局部關聯神經網絡平均識別準確率達到92.53%，較VGGNet的87.21%和LSTM的88.50%，準確率分別提高了532%和4.03%。實地測試結果表明，野外環境下系統準確率可達到91.43%，能夠穩定地對農田玉米生長情況進行監測，具有重要的應用價值。
2019, 47(4):581-591.
摘要:
世界氣象中心(北京)建設是中國氣象局承擔世界氣象組織(WMO)的全球數據處理和預報系統（GDPFS）要求的任務，為全球實時氣象預報預測業務提供高效豐富的無縫隙天氣氣候監測、預報、預測分析指導產品及數據產品服務共享，提高區域性國際天氣業務會商交流效率，國家氣象中心設計并實現了世界氣象中心(北京)全球預報服務共享平臺，通過分析全球監測、預報預測等業務數據海量、異構、實時性強等特征，采用瀏覽器/服務器(B/S結構)多層架構和分布式實時處理、任務調度等關鍵技術實現了全球實況監測、天氣模式、氣候模式、模式檢驗數據的高效加工預處理、產品分析制作、產品自動流轉、網絡服務共享和業務指導等全流程業務功能，并提供了國際天氣預報會商等專業化功能。平臺自2018年6月6日業務運行以來，已有13個國家和地區注冊會商用戶，超過15萬次全球訪問量，為全球專業用戶高效提供了全球實時天氣監測、預報服務產品業務指導，未來將成為中國氣象局對外氣象業務指導和氣象服務的重要窗口和紐帶。
世界氣象中心(北京)建設是中國氣象局承擔世界氣象組織(WMO)的全球數據處理和預報系統（GDPFS）要求的任務，為全球實時氣象預報預測業務提供高效豐富的無縫隙天氣氣候監測、預報、預測分析指導產品及數據產品服務共享，提高區域性國際天氣業務會商交流效率，國家氣象中心設計并實現了世界氣象中心(北京)全球預報服務共享平臺，通過分析全球監測、預報預測等業務數據海量、異構、實時性強等特征，采用瀏覽器/服務器(B/S結構)多層架構和分布式實時處理、任務調度等關鍵技術實現了全球實況監測、天氣模式、氣候模式、模式檢驗數據的高效加工預處理、產品分析制作、產品自動流轉、網絡服務共享和業務指導等全流程業務功能，并提供了國際天氣預報會商等專業化功能。平臺自2018年6月6日業務運行以來，已有13個國家和地區注冊會商用戶，超過15萬次全球訪問量，為全球專業用戶高效提供了全球實時天氣監測、預報服務產品業務指導，未來將成為中國氣象局對外氣象業務指導和氣象服務的重要窗口和紐帶。
2019, 47(4):592-599.
摘要:
為充分利用氣象信息綜合分析處理系統第4版（Meteorology Information Comprehensive Analysis Process System 4，MICAPS 4）強大的氣象數據顯示和分析能力，在.Net Framework 4.5框架下，利用C#開發語言和MySQL數據庫，基于MICAPS 4二次開發接口，設計研發了山西省災害性天氣歷史個例庫應用系統，實現了歷史個例庫管理、歷史個例和相似歷史個例檢索與資料分析、歷史個例訓練與考試模擬等應用功能。目前，該系統已經較好地應用于業務中。系統不僅可擴展程度高、本地化應用方便，而且業務實用性較強，具有較高的應用推廣價值。本文從系統設計、開發、功能以及實現方法等方面給予詳細介紹。
為充分利用氣象信息綜合分析處理系統第4版（Meteorology Information Comprehensive Analysis Process System 4，MICAPS 4）強大的氣象數據顯示和分析能力，在.Net Framework 4.5框架下，利用C#開發語言和MySQL數據庫，基于MICAPS 4二次開發接口，設計研發了山西省災害性天氣歷史個例庫應用系統，實現了歷史個例庫管理、歷史個例和相似歷史個例檢索與資料分析、歷史個例訓練與考試模擬等應用功能。目前，該系統已經較好地應用于業務中。系統不僅可擴展程度高、本地化應用方便，而且業務實用性較強，具有較高的應用推廣價值。本文從系統設計、開發、功能以及實現方法等方面給予詳細介紹。
2019, 47(4):600-607.
摘要:
大風作為常見且影響嚴重的天氣現象，可在各類天氣系統和地形綜合影響下產生。全面認識其機理和預報方法，對風災防御和風能利用都有很大幫助。本文梳理了我國氣象觀測和業務預報關于大風定義、大風分布特征以及雷暴、臺風等主要災害性系統大風分布情況。之后簡述雷暴、臺風、冷空氣等系統產生大風的機理，以及復雜地形下墊面的熱力和動力作用對局地大風的影響，概括了不同系統大風預報技術的研究進展。最后總結大風研究現狀和不足。
大風作為常見且影響嚴重的天氣現象，可在各類天氣系統和地形綜合影響下產生。全面認識其機理和預報方法，對風災防御和風能利用都有很大幫助。本文梳理了我國氣象觀測和業務預報關于大風定義、大風分布特征以及雷暴、臺風等主要災害性系統大風分布情況。之后簡述雷暴、臺風、冷空氣等系統產生大風的機理，以及復雜地形下墊面的熱力和動力作用對局地大風的影響，概括了不同系統大風預報技術的研究進展。最后總結大風研究現狀和不足。
2019, 47(4):608-621.
摘要:
氣候模式是研究氣候系統和氣候變化的有力工具，其模擬結果是進行氣候預測和氣候變化風險評估的重要數據基礎。隨著全球氣候變暖速度加快，地表生態環境、水文動態循環過程、社會經濟發展等都受到其影響，進而影響到人類的生產和生活。利用氣候模式對未來氣候變化特征進行評估和預測，可為人類調整發展策略以適應氣候變化提供科學依據。通過匯總CMIP5（Coupled Model Intercomparison Project Phase 5）模式在氣候變化方面的相關研究，綜述了CMIP5氣候模式在農業生產、水文動態監控以及其他領域中的應用，最后指出了CMIP5氣候模式在模擬預估未來氣候變化上存在的不足，并展望了CMIP5氣候模式在未來的應用。
氣候模式是研究氣候系統和氣候變化的有力工具，其模擬結果是進行氣候預測和氣候變化風險評估的重要數據基礎。隨著全球氣候變暖速度加快，地表生態環境、水文動態循環過程、社會經濟發展等都受到其影響，進而影響到人類的生產和生活。利用氣候模式對未來氣候變化特征進行評估和預測，可為人類調整發展策略以適應氣候變化提供科學依據。通過匯總CMIP5（Coupled Model Intercomparison Project Phase 5）模式在氣候變化方面的相關研究，綜述了CMIP5氣候模式在農業生產、水文動態監控以及其他領域中的應用，最后指出了CMIP5氣候模式在模擬預估未來氣候變化上存在的不足，并展望了CMIP5氣候模式在未來的應用。
2019, 47(4):622-630.
摘要:
降尺度方法是目前彌補氣候系統模式預測結果不足的重要手段，為獲得具有較高預測技巧的山西盛夏降水客觀化預測產品，本文選取1990—2017年6月起報的BCC_CSM氣候系統模式輸出盛夏結果和同期NCEP/NCAR再分析資料同時與山西盛夏降水異常典型模態具有統計顯著的因子，利用逐步回歸方法建立了山西盛夏降水降尺度模型。進一步研究發現，降尺度模型的預測能力與BCC_CSM對影響山西盛夏降水關鍵區海溫的預測技巧密切相關。檢驗回報與觀測的時間和空間距平相關系數（TCC和ACC）、回報與觀測的距平符號一致率（PC）以及趨勢異常綜合評分（PS），表明降尺度模型對山西盛夏降水的預測技巧較BCC_CSM輸出有明顯改進，BCC_CSM模擬降水TCC在山西全區沒有通過95%信度檢驗，降尺度模型回報TCC在山西大部分地區通過95%信度檢驗，中南部通過99%信度檢驗；相應的ACC由-0.02提高到0.35，PC由53.3%提高到66.8%，PS由65.6%提高到78.9%。2018年盛夏業務試運行，ACC為0.42，PS為70.8%。
降尺度方法是目前彌補氣候系統模式預測結果不足的重要手段，為獲得具有較高預測技巧的山西盛夏降水客觀化預測產品，本文選取1990—2017年6月起報的BCC_CSM氣候系統模式輸出盛夏結果和同期NCEP/NCAR再分析資料同時與山西盛夏降水異常典型模態具有統計顯著的因子，利用逐步回歸方法建立了山西盛夏降水降尺度模型。進一步研究發現，降尺度模型的預測能力與BCC_CSM對影響山西盛夏降水關鍵區海溫的預測技巧密切相關。檢驗回報與觀測的時間和空間距平相關系數（TCC和ACC）、回報與觀測的距平符號一致率（PC）以及趨勢異常綜合評分（PS），表明降尺度模型對山西盛夏降水的預測技巧較BCC_CSM輸出有明顯改進，BCC_CSM模擬降水TCC在山西全區沒有通過95%信度檢驗，降尺度模型回報TCC在山西大部分地區通過95%信度檢驗，中南部通過99%信度檢驗；相應的ACC由-0.02提高到0.35，PC由53.3%提高到66.8%，PS由65.6%提高到78.9%。2018年盛夏業務試運行，ACC為0.42，PS為70.8%。
2019, 47(4):631-638.
摘要:
基于DERF2.0 1983—2013年回報和2016—2017年預測的降水資料以及寧夏19個評分站降水實測資料，采用短期氣候預測業務中常用的檢驗方法，對DERF2.0預測的寧夏未來1~50 d月、候尺度降水及持續性異常降水過程進行了檢驗評估。結果表明：DERF2.0對月降水趨勢異常預測綜合評分（Ps）平均為53.2%，超前1~10 d預測效果相差不大； Ps超過60%〖JP2〗的僅有4月和11月，且年際間波動較大，最差年與最好年相差近30%。DERF2.0〖JP〗對月異常少雨預測Ps高于異常多雨，春、秋季Ps較高，夏季相對較低；對多雨年份降水預測Ps高于少雨年份。DERF2.0超前30 d之內預測的候降水和實況以正相關為主，第1候相關最好，9月至次年3月相關系數相對較大；超前30 d之內預測的候降水較實況偏大30%左右；對未來1~6候降水趨勢預測正確率為40.8%，偏多趨勢正確率達79.5%，明顯高于偏少趨勢； 1月趨勢預測正確率最小，8月最大；候降水偏多趨勢預測正確率冬季高于夏季，偏少趨勢則相反；隨著超前時間的增長，趨勢預測正確率下降；趨勢預測正確率自北向南增大。DERF2.0對持續性異常降水過程預測的正確率為60.3%，超前時段為4~14 d，對全區性過程預測效果較好，同一次過程南部預測效果好于北部，預測的降水量小于實況降水量。
基于DERF2.0 1983—2013年回報和2016—2017年預測的降水資料以及寧夏19個評分站降水實測資料，采用短期氣候預測業務中常用的檢驗方法，對DERF2.0預測的寧夏未來1~50 d月、候尺度降水及持續性異常降水過程進行了檢驗評估。結果表明：DERF2.0對月降水趨勢異常預測綜合評分（Ps）平均為53.2%，超前1~10 d預測效果相差不大； Ps超過60%〖JP2〗的僅有4月和11月，且年際間波動較大，最差年與最好年相差近30%。DERF2.0〖JP〗對月異常少雨預測Ps高于異常多雨，春、秋季Ps較高，夏季相對較低；對多雨年份降水預測Ps高于少雨年份。DERF2.0超前30 d之內預測的候降水和實況以正相關為主，第1候相關最好，9月至次年3月相關系數相對較大；超前30 d之內預測的候降水較實況偏大30%左右；對未來1~6候降水趨勢預測正確率為40.8%，偏多趨勢正確率達79.5%，明顯高于偏少趨勢； 1月趨勢預測正確率最小，8月最大；候降水偏多趨勢預測正確率冬季高于夏季，偏少趨勢則相反；隨著超前時間的增長，趨勢預測正確率下降；趨勢預測正確率自北向南增大。DERF2.0對持續性異常降水過程預測的正確率為60.3%，超前時段為4~14 d，對全區性過程預測效果較好，同一次過程南部預測效果好于北部，預測的降水量小于實況降水量。
2019, 47(4):639-647.
摘要:
利用重慶市巴南區2014年1月1日至2017年12月31日逐小時草地、泥土、礫石、石板、水泥、瀝青等6種不同下墊面的特種溫度觀測資料，通過擴展經驗正交分解（EEOF）、概率密度分析（PDF）等氣候統計方法，分析了不同下墊面溫度的多時間尺度變化規律，進一步探討了水泥和草地下墊面溫度差異的變化特征。結果表明:不同下墊面的溫度存在明顯的多時間尺度變化特征。月平均變化上，石板、水泥和瀝青的表面溫度明顯高于泥土、草地和礫石，且溫度差異夏季大于冬季。日變化上，石板、水泥和瀝青白天的表面溫度高于泥土、草地和礫石，晚上不同下墊面溫度差異較?。徊煌聣|面溫度的日變化差異在春季和夏季明顯強于冬季和秋季。石板、水泥和瀝青表面出現45 ℃以上極端高溫的概率多于其他下墊面，且出現這些高溫的時間集中在14:00—15:00之間。水泥和草地的溫度差異也表現出明顯的多時間尺度變化（季節變化和日變化）特征。一天中，溫度差異最大值出現的時間集中在14:00—16:00，其次是19:00—20:00。溫度差異的日變化幅度也在夏季達到最大。
利用重慶市巴南區2014年1月1日至2017年12月31日逐小時草地、泥土、礫石、石板、水泥、瀝青等6種不同下墊面的特種溫度觀測資料，通過擴展經驗正交分解（EEOF）、概率密度分析（PDF）等氣候統計方法，分析了不同下墊面溫度的多時間尺度變化規律，進一步探討了水泥和草地下墊面溫度差異的變化特征。結果表明:不同下墊面的溫度存在明顯的多時間尺度變化特征。月平均變化上，石板、水泥和瀝青的表面溫度明顯高于泥土、草地和礫石，且溫度差異夏季大于冬季。日變化上，石板、水泥和瀝青白天的表面溫度高于泥土、草地和礫石，晚上不同下墊面溫度差異較?。徊煌聣|面溫度的日變化差異在春季和夏季明顯強于冬季和秋季。石板、水泥和瀝青表面出現45 ℃以上極端高溫的概率多于其他下墊面，且出現這些高溫的時間集中在14:00—15:00之間。水泥和草地的溫度差異也表現出明顯的多時間尺度變化（季節變化和日變化）特征。一天中，溫度差異最大值出現的時間集中在14:00—16:00，其次是19:00—20:00。溫度差異的日變化幅度也在夏季達到最大。
2019, 47(4):648-654.
摘要:
利用廣東省清遠地區2011、2012和2014年6—8月地閃定位資料將每天發生的雷暴情況進行分級，并結合對應的探空資料，計算對流有效位能、沙氏指數、K指數等反映大氣穩定性或能量關系的參數，分析其在發生時間和強度不同的雷暴發生前的分布情況。結果表明，沙氏指數、抬升指數、K指數、全總指數、強天氣威脅指數和對流有效位能與雷暴強度有一定的相關性，而對流抑制能量、粗理查森數與雷暴強度間沒有發現較好的相關性。廣東地區雷暴發生前沙氏指數小于0 ℃，抬升指數小于-2 ℃，K指數大于30 ℃，對流有效位能大于500 J/kg，更容易產生中強雷暴。廣東地區的K指數高于青藏高原地區20 ℃左右，對流有效位能的平均值高于青藏高原及陜甘寧地區約300 J/kg，其余參數分布特點與部分地區相似，進一步反映了廣東地區雷暴特征的特殊性，加深了對廣東地區雷暴特征的認識。
利用廣東省清遠地區2011、2012和2014年6—8月地閃定位資料將每天發生的雷暴情況進行分級，并結合對應的探空資料，計算對流有效位能、沙氏指數、K指數等反映大氣穩定性或能量關系的參數，分析其在發生時間和強度不同的雷暴發生前的分布情況。結果表明，沙氏指數、抬升指數、K指數、全總指數、強天氣威脅指數和對流有效位能與雷暴強度有一定的相關性，而對流抑制能量、粗理查森數與雷暴強度間沒有發現較好的相關性。廣東地區雷暴發生前沙氏指數小于0 ℃，抬升指數小于-2 ℃，K指數大于30 ℃，對流有效位能大于500 J/kg，更容易產生中強雷暴。廣東地區的K指數高于青藏高原地區20 ℃左右，對流有效位能的平均值高于青藏高原及陜甘寧地區約300 J/kg，其余參數分布特點與部分地區相似，進一步反映了廣東地區雷暴特征的特殊性，加深了對廣東地區雷暴特征的認識。
2019, 47(4):655-662.
摘要:
利用1980—2015年NCEP/NCAR逐日再分析資料和廣西80個地面氣象站資料，采用LambJenkinson方法對廣西區域霾過程的大氣環流進行分型，并探討高低空環流型配置與區域霾過程的關系。結果表明：當地面東南風型、高空西風型時，廣西出現霾過程的頻率最高；地面東風型配合高空西風型對年霾過程的貢獻最大，地面東南風型配合高空西風型主要出現在冷暖氣流轉換的春季、地面低壓型配合高空高壓脊型出現在西太平洋副熱帶高壓明顯加強、地面處于弱低壓環境場的夏季、地面東風型配合高空西風型出現在環流穩定平直的秋季、地面東風型配合高空高壓脊型出現在環流經向度明顯增強的冬季，霾過程具有冬季多發、夏季少發的特點。近36年來，地面東風型配合高空高壓脊型是廣西霾過程呈偏多趨勢的主導環流型。
利用1980—2015年NCEP/NCAR逐日再分析資料和廣西80個地面氣象站資料，采用LambJenkinson方法對廣西區域霾過程的大氣環流進行分型，并探討高低空環流型配置與區域霾過程的關系。結果表明：當地面東南風型、高空西風型時，廣西出現霾過程的頻率最高；地面東風型配合高空西風型對年霾過程的貢獻最大，地面東南風型配合高空西風型主要出現在冷暖氣流轉換的春季、地面低壓型配合高空高壓脊型出現在西太平洋副熱帶高壓明顯加強、地面處于弱低壓環境場的夏季、地面東風型配合高空西風型出現在環流穩定平直的秋季、地面東風型配合高空高壓脊型出現在環流經向度明顯增強的冬季，霾過程具有冬季多發、夏季少發的特點。近36年來，地面東風型配合高空高壓脊型是廣西霾過程呈偏多趨勢的主導環流型。
2019, 47(4):663-672.
摘要:
利用湖北省區域站資料、Micaps常規觀測資料和雷達資料，對2017年盛夏季節一次副高控制下的下擊暴流事件進行分析，結果表明：①本次過程是一次典型的由脈沖風暴產生的大風天氣，過程中出現明顯的陣風鋒;②受地形及局地熱力條件共同作用，強回波向西南方向移動;③陣風鋒形成初期與回波主體距離很近，強回波持續時間長，造成局地的強降水，強下沉氣流和強降水導致了大范圍的大風天氣，此時大風主要分布在強回波移動方向的前沿附近;④后期陣風鋒快速移動，遠離回波主體，回波迅速減弱，強下沉氣流向外流出導致地面出現大風，地面出現兩條陣風鋒，且兩條陣風鋒相遇，此時大風主要出現在兩條陣風鋒交匯處和雷暴冷出流最強處，對臨近預報有一定的參考意義。
利用湖北省區域站資料、Micaps常規觀測資料和雷達資料，對2017年盛夏季節一次副高控制下的下擊暴流事件進行分析，結果表明：①本次過程是一次典型的由脈沖風暴產生的大風天氣，過程中出現明顯的陣風鋒;②受地形及局地熱力條件共同作用，強回波向西南方向移動;③陣風鋒形成初期與回波主體距離很近，強回波持續時間長，造成局地的強降水，強下沉氣流和強降水導致了大范圍的大風天氣，此時大風主要分布在強回波移動方向的前沿附近;④后期陣風鋒快速移動，遠離回波主體，回波迅速減弱，強下沉氣流向外流出導致地面出現大風，地面出現兩條陣風鋒，且兩條陣風鋒相遇，此時大風主要出現在兩條陣風鋒交匯處和雷暴冷出流最強處，對臨近預報有一定的參考意義。
2019, 47(4):673-682.
摘要:
冰凍天氣引起的電線覆冰災害對國民經濟的影響越來越嚴重。利用1995—2017年全國1276個站點的地面觀測資料分析了雨凇和霧凇的時空分布特征，將我國冰凍區域大體分為兩個區，雨凇區主要在南方的云貴高原以及湖南、江西等地，而霧凇區則主要在北方的河南北部至華北地區、新疆北疆及東北平原，且冰凍天氣主要出現在冬季，其中1月最多。在獲得了適宜雨凇和霧凇出現的各氣象要素閾值的基礎上，對Ramer算法進行了改進，并使用“配料法”對霧凇區進行預報，通過實際個例的模擬與觀測對比，發現改進的方案較原Ramer方案的空報率由0.60大幅下降至0.31，TS評分由0.37大幅提升至0.58，預報準確率有很大的提升，而“配料法”模擬的霧凇發生范圍與觀測具有極高的一致性，表明該方法對霧凇天氣預報有較高的能力，為探索冰凍天氣預測提供了新的途徑。
冰凍天氣引起的電線覆冰災害對國民經濟的影響越來越嚴重。利用1995—2017年全國1276個站點的地面觀測資料分析了雨凇和霧凇的時空分布特征，將我國冰凍區域大體分為兩個區，雨凇區主要在南方的云貴高原以及湖南、江西等地，而霧凇區則主要在北方的河南北部至華北地區、新疆北疆及東北平原，且冰凍天氣主要出現在冬季，其中1月最多。在獲得了適宜雨凇和霧凇出現的各氣象要素閾值的基礎上，對Ramer算法進行了改進，并使用“配料法”對霧凇區進行預報，通過實際個例的模擬與觀測對比，發現改進的方案較原Ramer方案的空報率由0.60大幅下降至0.31，TS評分由0.37大幅提升至0.58，預報準確率有很大的提升，而“配料法”模擬的霧凇發生范圍與觀測具有極高的一致性，表明該方法對霧凇天氣預報有較高的能力，為探索冰凍天氣預測提供了新的途徑。
2019, 47(4):683-696.
摘要:
利用2012年6月29日的通遼和白城飛機聯合探測資料（包括DMT和PMS）及雷達資料，對吉林省一次層狀云降水消散期微觀物理結構特征進行分析研究。結果表明：該天氣過程是在東北鋒面氣旋影響下發展起來的，給東北地區帶來大范圍降水，屬于吉林地區春季常見的降水性層狀云系AsAcNs云型。Ns云底約在1000 m左右，云頂不超過4000 m，Ns云層較厚，在該云系發展過程中雨層云下伴有碎雨云。結合DMT和PMS，小粒子在每個高度層上都占主要部分，0.61～2 μm的小粒子濃度可達100 cm-3，直徑大于2 μm的粒子譜型基本都是單調遞減型；云內含水量較少，極大值也不足0.01 g〖DK〗·m-3；粒子有效直徑隨高度變化呈多峰分布，粒子有效直徑與粒子濃度在0 ℃層以下范圍內，大的粒子有效直徑對應小的粒子濃度，隨著高度的升高粒子有效直徑呈遞減趨勢。
利用2012年6月29日的通遼和白城飛機聯合探測資料（包括DMT和PMS）及雷達資料，對吉林省一次層狀云降水消散期微觀物理結構特征進行分析研究。結果表明：該天氣過程是在東北鋒面氣旋影響下發展起來的，給東北地區帶來大范圍降水，屬于吉林地區春季常見的降水性層狀云系AsAcNs云型。Ns云底約在1000 m左右，云頂不超過4000 m，Ns云層較厚，在該云系發展過程中雨層云下伴有碎雨云。結合DMT和PMS，小粒子在每個高度層上都占主要部分，0.61～2 μm的小粒子濃度可達100 cm-3，直徑大于2 μm的粒子譜型基本都是單調遞減型；云內含水量較少，極大值也不足0.01 g〖DK〗·m-3；粒子有效直徑隨高度變化呈多峰分布，粒子有效直徑與粒子濃度在0 ℃層以下范圍內，大的粒子有效直徑對應小的粒子濃度，隨著高度的升高粒子有效直徑呈遞減趨勢。
2019, 47(4):697-704.
摘要:
以三峽庫區普里河下游流域作為山洪災害淹沒模擬的研究區域，通過泰森多邊形方法和算術平均方法分別計算流域面雨量，采用FloodArea模型對兩種方法下的同一降水過程進行模擬，結合實地考察流域內淹沒時間和淹沒水深資料對比分析兩者的模擬結果。結論表明：泰森多邊形方法下的山洪災害淹沒模擬能較好地反映普里河下游流域內的因降水導致的山洪推進路線、淹沒范圍及淹沒水深，且該方法下推算的山洪災害致災臨界面雨量更具有實際應用價值。該方法可用于推算流域內的山洪災害致災臨界面雨量。
以三峽庫區普里河下游流域作為山洪災害淹沒模擬的研究區域，通過泰森多邊形方法和算術平均方法分別計算流域面雨量，采用FloodArea模型對兩種方法下的同一降水過程進行模擬，結合實地考察流域內淹沒時間和淹沒水深資料對比分析兩者的模擬結果。結論表明：泰森多邊形方法下的山洪災害淹沒模擬能較好地反映普里河下游流域內的因降水導致的山洪推進路線、淹沒范圍及淹沒水深，且該方法下推算的山洪災害致災臨界面雨量更具有實際應用價值。該方法可用于推算流域內的山洪災害致災臨界面雨量。
2019, 47(4):705-713.
摘要:
傳統上架空線路允許最大載流量是依據固化的、苛刻的氣象參數組合來確定的，其計算結果往往偏于保守。為使允許最大載流量設定更接近實際氣象情況，本研究結合河北南部94個自動氣象站點逐時觀測數據驅動導線熱平衡方程進行載流量分析，將傳統恒定載流量轉換為季節變動的載流量，以充分挖掘河北南網架空導線輸電能力。在分析允許最大載流量對環境風速和氣溫變化的敏感程度基礎上，確定了環境氣溫和風速兩種氣象參數的概率密度分布，并獲取了區域允許最大載流量的概率分布，評估了不同安全運行概率下的輸電能力。結果表明，在95%的安全運行保障下，河北南部LGJ400/35型架空導線最大載流量在春夏秋冬四季可分別設定為945、774、795和1012 A，顯著高于傳統載流量定值。在季節尺度上，基于實際氣象參數調整的河北南部架空導線載流量設定有效地挖掘了電網輸電能力。
傳統上架空線路允許最大載流量是依據固化的、苛刻的氣象參數組合來確定的，其計算結果往往偏于保守。為使允許最大載流量設定更接近實際氣象情況，本研究結合河北南部94個自動氣象站點逐時觀測數據驅動導線熱平衡方程進行載流量分析，將傳統恒定載流量轉換為季節變動的載流量，以充分挖掘河北南網架空導線輸電能力。在分析允許最大載流量對環境風速和氣溫變化的敏感程度基礎上，確定了環境氣溫和風速兩種氣象參數的概率密度分布，并獲取了區域允許最大載流量的概率分布，評估了不同安全運行概率下的輸電能力。結果表明，在95%的安全運行保障下，河北南部LGJ400/35型架空導線最大載流量在春夏秋冬四季可分別設定為945、774、795和1012 A，顯著高于傳統載流量定值。在季節尺度上，基于實際氣象參數調整的河北南部架空導線載流量設定有效地挖掘了電網輸電能力。
2019, 47(4):714-718.
摘要:
針對CINRAD/CA型新一代天氣雷達運行過程中存在的接收機、發射機、伺服系統等分系統供電不能進行遠程控制的問題，設計實現了基于PLC的新一代天氣雷達遠程控制系統。系統在不改變雷達原來結構、不影響雷達性能與技術指標的情況下，基于西門子S71200 PLC控制器，通過控制繼電器開關間接控制主回路交流接觸器，實現雷達機房接收機、發射機、伺服系統等分系統供電運行狀態的實時監測和遠程一鍵式開關機自動控制。在保證雷達觀測數據傳輸及時性和可用性的同時提高雷達技術保障人員對雷達維護的時效性，為新一代天氣雷達觀測站無人值守提供一種可靠的技術手段。
針對CINRAD/CA型新一代天氣雷達運行過程中存在的接收機、發射機、伺服系統等分系統供電不能進行遠程控制的問題，設計實現了基于PLC的新一代天氣雷達遠程控制系統。系統在不改變雷達原來結構、不影響雷達性能與技術指標的情況下，基于西門子S71200 PLC控制器，通過控制繼電器開關間接控制主回路交流接觸器，實現雷達機房接收機、發射機、伺服系統等分系統供電運行狀態的實時監測和遠程一鍵式開關機自動控制。在保證雷達觀測數據傳輸及時性和可用性的同時提高雷達技術保障人員對雷達維護的時效性，為新一代天氣雷達觀測站無人值守提供一種可靠的技術手段。
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